JP6211785B2 - ハニカム構造体、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明のハニカム構造体の一の実施形態は、図1〜図3に示すように、筒状のハニカム構造部4と、ハニカム構造部4の側面に配設された一対の電極部21,21とを備えた、ハニカム構造体100である。ハニカム構造部4は、流体の流路となる一方の端面である第一端面11から他方の端面である第二端面12まで延びる複数のセル2を区画形成する多孔質の隔壁1と、最外周に位置する外周壁3とを有する。本実施形態のハニカム構造体100においては、ハニカム構造部4の電気抵抗率が、1〜200Ωcmである。また、一対の電極部21,21のそれぞれが、ハニカム構造部4のセル2の延びる方向に延びる帯状に形成されている。また、セル2の延びる方向に直交する断面において、一対の電極部21,21における一方の電極部21が、一対の電極部21,21における他方の電極部21に対して、ハニカム構造部4の中心Oを挟んで反対側に配設されている。更に、一対の電極部21,21のうちの少なくとも一方の電極部21が、珪素と骨材とを含み、当該電極部21に含まれる骨材の体積に対する、当該電極部21に含まれる珪素の体積の比率(珪素/骨材)が、60/40〜80/20である。以下、「電極部に含まれる骨材の体積に対する、電極部に含まれる珪素の体積の比率(珪素/骨材)」のことを、単に、「骨材に対する珪素の体積比率」ということがある。
次に、本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施形態について説明する。本実施形態のハニカム構造体の製造方法は、一対の電極部を形成する電極部形成工程を備えたものである。電極部形成工程においては、まず、筒状のハニカム成形体、又はこのハニカム成形体を焼成して得たハニカム焼成体の側面の第一の領域及び第二の領域に、電極部形成原料をそれぞれ塗工する。次に、塗工した電極部形成原料を乾燥及び焼成して、一対の電極部を形成する。筒状のハニカム成形体は、流体の流路となる一方の端面である第一端面から他方の端面である第二端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁と、最外周に位置する外周壁とを有するものである。尚、筒状のハニカム成形体の作製方法については、後述する。
珪素粉末、炭化珪素粉末、酸化物粒子としてのコージェライト粉末、メチルセルロース、グリセリン、ポリアクリル酸系分散剤、及び水を、自転公転攪拌機で混合して、電極部形成原料を調製した。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、2μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を63g、3μmの炭化珪素粉末を37g、2μmのコージェライト粉末を5.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、12μmの珪素粉末を63g、3μmの炭化珪素粉末を37g、2μmのコージェライト粉末を5.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、46μmの珪素粉末を63g、3μmの炭化珪素粉末を37g、2μmのコージェライト粉末を5.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。表1に、実施例2〜6にて使用した、珪素粉末、骨材(炭化珪素粉末)、酸化物の構成を示す。
5μmの珪素粉末を64g、2μmのムライト粉末(密度3.03g/cm3)を36g、2μmのコージェライト粉末を5.2g、使用したこと以外、実施例1と同様の方法で、電極部形成原料を調製した。珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を70g、2μmのムライト粉末(密度3.03g/cm3)を30g、2μmのコージェライト粉末を5.3g用いたこと以外は、実施例7と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を75g、2μmのムライト粉末(密度3.03g/cm3)を25g、2μmのコージェライト粉末を5.4g用いたこと以外は、実施例7と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
5μmの珪素粉末を69g、3μmの炭化珪素粉末を31g、2μmのコージェライト粉末を2.1g、0.8μmのNi粉末(密度8.91g/cm3)を7.3g、使用したこと以外、実施例1と同様の方法で、電極部形成原料を調製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
5μmの珪素粉末を70g、2μmのムライト粉末(密度3.03g/cm3)を30g、2μmのコージェライト粉末を5.3g、使用したこと以外、実施例1と同様の方法で、電極部形成原料を調製した。珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、及び炭化珪素粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を2.0g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を10g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を15g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、以下の原料を用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、1μmのSrCO3粉末を1.1g、3μmのAl(OH)3粉末を0.5g、固形分が40%であるシリカゾルを2.6g用いた。珪素粉末、及び炭化珪素粉末の密度は、実施例1と同じ値である。尚、焼成後のSrO−Al2O3−SiO2の密度は2.83g/cm3である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g、0.8μmのNi粉末を6.1g、用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。Ni粉末の密度は、8.91g/cm3である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g、0.8μmのNi粉末を12.3g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。Ni粉末の密度は、実施例17と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g、0.4μmのCo(OH)2粉末を9.5g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。Co(OH)2粉末の密度は、3.6g/cm3である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g、0.6μmのFe2O3粉末を8.2g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。Fe2O3粉末の密度は、5.24g/cm3である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g、20μmの金属ホウ素粉末を0.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。金属ホウ素粉末の密度は、2.08g/cm3である。ここで、表2に、実施例7〜21にて使用した、珪素粉末、骨材、酸化物の構成を示す。尚、表2中の酸化物Bは、「SrO−Al2O3−SiO2」である。また、実施例10、17〜21については、表2のその他の「種類」欄に、電極部形成原料に含有させたその他の成分の種類を示す。また、実施例10、17〜21については、表2のその他の「at%」欄に、珪素の原子数に対する、その他の成分の原子数の比率(at%)を示す。また、実施例7〜11については、表2の表面コートの「種類」欄に、表面コート層の種類を示す。実施例7〜11については、表2の表面コートの「厚さ(μm)」欄に、表面コート層の厚さを示す。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を34g、2μmのムライト粉末を8g、2μmのコージェライト粉末を5.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。ムライト粉末の密度は、3.03g/cm3であった。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、3μmの炭化珪素粉末を21g、2μmのムライト粉末を20g、2μmのコージェライト粉末を5.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。ムライト粉末の密度は、実施例22と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を59g、3μmの炭化珪素粉末を9g、2μmのムライト粉末を33g、2μmのコージェライト粉末を5.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。ムライト粉末の密度は、実施例22と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を59g、2μmのムライト粉末を41g、2μmのコージェライト粉末を5.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。ムライト粉末の密度は、実施例22と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を62g、3μmの炭化珪素粉末を29g、0.2μmのアルミナ粉末を9g、2μmのコージェライト粉末を5.0g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。アルミナ粉末の密度は、3.97g/cm3である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を64g、0.6μmのSi3N4粉末を8g、2μmのムライト粉末を28g、2μmのコージェライト粉末を5.2g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。Si3N4粉末の密度は、3.44g/cm3である。ムライト粉末の密度は、実施例22と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、0.5μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を8.1g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を63g、0.5μmの炭化珪素粉末を37g、2μmのコージェライト粉末を8.2g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、0.2μmのアルミナ粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を7.5g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。アルミナ粉末の密度は、実施例26と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、12μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を58g、12μmの炭化珪素粉末を42g、2μmのコージェライト粉末を5.0g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。実施例32においては、電極部形成原料をハニカム乾燥体に塗工し、電極部形成原料を乾燥させた後、電極部形成原料の端部を削り、傾斜をつけた。その後、電極部形成原料を覆うように、表面コート層形成原料を塗布した。表面コート層形成原料としては、3μmの炭化珪素粉末(密度3.17g/cm3)を10g、2μmのコージェライト粉末(密度2.65g/cm3)を1g、水を50g、ポリアクリル酸系分散剤を0.1g、を混合したスラリーを用いた。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を52g、43μmの炭化珪素粉末を48g、コージェライト粉末を5.0g用いたこと以外は、実施例32と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を42g、43μmの炭化珪素粉末を58g、コージェライト粉末を4.8g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を47g、43μmの炭化珪素粉末を53g、コージェライト粉末を4.9g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を52g、43μmの炭化珪素粉末を48g、コージェライト粉末を5.0g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末、炭化珪素粉末、及びコージェライト粉末の密度は、実施例1と同じ値である。
電極部形成原料として、5μmの珪素粉末を100g用いたこと以外は、実施例1と同様として、ハニカム構造体を作製した。珪素粉末の密度は、実施例1と同じ値である。ここで、表3に、実施例22〜33、及び比較例1〜4にて使用した、珪素粉末、骨材、酸化物の構成を示す。また、実施例32及び33については、表3の表面コートの「種類」欄に、表面コート層の種類を示す。実施例32及び33については、表3の表面コートの「厚さ(μm)」欄に、表面コート層の厚さを示す。
製造したハニカム構造体の外観を見て、電極部からの珪素の噴出し、電極部の反り、及び電極部の変形を確認した。電極部からの珪素の噴出し、電極部の反り、及び電極部の変形の全てが確認されない場合、表5の「電極部の形状変化」の欄に、「なし」と記す。電極部からの珪素の噴出が確認された場合、表5の「電極部の形状変化」の欄に、「噴出」と記す。電極部の反りが確認された場合、表5の「電極部の形状変化」の欄に、「反り」と記す。電極部の変形が確認された場合、表5の「電極部の形状変化」の欄に、「変形」と記す。
得られたハニカム構造体の電極部を切り出して測定試料を作製し、室温において、4端子法により、測定試料の電気抵抗率を測定した。
電極部の形状変化の評価において、電極部からの珪素の噴出が確認されない場合には、電極部形成原料の配合比率から、電極部中の珪素(体積%)を求めた。また、電極部の形状変化の評価において、電極部からの珪素の噴出が確認された場合には、噴出した珪素の量を測定し、電極部内に残った珪素の量を計算して求めた。珪素が噴出する前の珪素の量は、電極部形成原料の配合比率から求めた。
電極部の気孔率は、走査型電子顕微鏡(SEM)により得られる画像の画像解析により計算して求めた。
電極部の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)により得られる画像の画像解析により測定した。
表5に示すように、実施例1〜33のハニカム構造体は、電極部の電気抵抗率が低いものであった。また、実施例3〜5、25、及び31は、電極部から珪素の噴出が確認されたが、ハニカム構造体の使用に際し、問題の無いレベルであった。但し、電極部形成原料中の珪素の体積の割合(体積%)と比較して、電極部からの珪素の噴出分だけ、電極部中の珪素の量が減少しているため、その他の実施例と比較して、電気抵抗率が高くなってしまった。実施例15は、電極部の反りが確認されたが、ハニカム構造体の使用に際し、問題の無いレベルであった。なお、実施例1〜33及び比較例1〜4のハニカム構造体は、ハニカム構造部の400℃における電気抵抗率が40Ωcmであった。また、実施例1〜33及び比較例1〜3のハニカム構造体の電極部を、XRD(X線回折法)により定量分析した結果、表1〜表3に示される、珪素及び骨材の体積%、及び酸化物の体積部と同じ結果が得られた。電極部のXRDによる定量分析は、XRD(X線回折法)により測定したXRDパターンをWPPD法によりフィッティングすることにより求めた。
(1)実施例1は、比較例1〜3よりも、電極部中の珪素の量が多いため、電気抵抗率が低くなった。
(2)実施例2のように、実施例1に比して、電極部中の珪素の量を多くすると、実施例1よりも電気抵抗率が低くなった。
(3)実施例3のように、電極部形成原料に使用した珪素粉末の平均粒子径を小さくすると、電極部からの珪素の噴出が確認された。その結果、実施例2よりも電気抵抗率が高くなった。
(4)実施例4のように、電極部形成原料に使用した珪素粉末の量を多くすると、電極部からの珪素の噴出が確認された。その結果、実施例2よりも電気抵抗率が高くなった。
(5)実施例5のように、電極部形成原料に使用した珪素粉末の平均粒子径を、実施例4よりも大きくすると、電極部からの珪素の噴出が実施例4と比較して少なくなり、実施例4よりも電気抵抗率が低くなった。
(6)実施例6のように、珪素粉末の平均粒子径が大きいと、高気孔率となり、実施例5よりも電気抵抗率が高くなった。
(7)実施例7のように、表面コートを行うと、珪素粉末の量を増やすことができ、実施例1〜6よりも電気抵抗率が低くなった。
(8、9)実施例8及び9のように、実施例7よりも更に珪素粉末の量を増やすと、更に電気抵抗率が低くなった。
(12)実施例12のように、電極部形成原料に酸化物を含有させないと、実施例2よりも高気孔率となり、実施例2よりも電気抵抗率が高くなった。
(13)実施例13のように、電極部形成原料中の酸化物の量が少ないと、実施例2よりも高気孔率となり、実施例2よりも電気抵抗率が高くなった。
(14)実施例20のように、電極部形成原料中の酸化物の量が多いと、実施例2と比較して気孔率が低くなるが、電気抵抗率の低下は少なかった。
(15)実施例15のように、実施例14よりも電極部形成原料中の酸化物の量を更に多くすると、実施例14と比較して、高気孔率となり電気抵抗率も高くなった。また、電極部に反りが発生した。
(16)実施例16のように、酸化物としてSrOを含有させると、実施例13と比較して、低気孔率となり、電気抵抗率が低くなった。
(17)実施例17のように、実施例2に対して、Niを添加すると、低気孔率となり、電気抵抗率が低くなった。
(18)実施例18のように、実施例17に対してNiを増やしても、大きく特性は変化しないが、熱膨張が大きくなった。
(22)実施例22のように、実施例2に対して、骨材にムライトを混合すると、低気孔率となり、電気抵抗率が低くなった。
(23)実施例23のように、実施例22に対して、ムライトの量を多くする(SiC/ムライト=50/50)と、低気孔率となり、電気抵抗率が低くなった。
(24)実施例24のように、実施例23に対して、ムライトの量を更に多くする(SiC/ムライト=20/80)と、実施例23よりも電気抵抗率が高くなった。
(25)実施例25のように、実施例24に対して、全てムライトとすると、電極部からの珪素の噴出が確認され、実施例24よりも電気抵抗率が高くなった。
(26)実施例26のように、実施例4に対して、骨材にアルミナを混合すると、低気孔率となり、電気抵抗率が低くなった。
(27)実施例27のように、骨材として窒化珪素(Si3N4)粉末、及びムライト粉末を用いても、電気抵抗率が低くなった。
(28)実施例28のように、実施例2に対して、骨材(SiC)の平均粒子径を小さくすると、高気孔率となり、実施例2と比較して電気抵抗率が高くなった。
(29)実施例29のように、実施例4に対して、骨材(SiC)の平均粒子径を小さくすると、珪素粉末の量を増やすことができ、実施例4と比較して電気抵抗率が低くなった。
(30)実施例30のように、実施例29に対して、骨材を平均粒子径の小さいアルミナ粉末にすると、高気孔率となり、実施例29と比較して電気抵抗率が高くなった。また、熱膨張が大きくなった。
(32)実施例32のように、実施例31に対して、表面コートすると、電極部から珪素が噴出せず、実施例31と比較して電気抵抗率が低くなった。
(33)実施例33のように、比較例3に対して、表面コートすると、電極部から珪素が噴出せず、比較例3と比較して電気抵抗率が低くなった。
(34)比較例1のように、電極部中の珪素の量が60体積%未満であると、電気抵抗率が非常に高くなった。
(35)比較例2のように、比較例1に対して、珪素粉末の量を増やすと、電極部から珪素が多量に噴出し、その結果、電極部中の珪素の量が60体積%未満となり、電気抵抗率が非常に高くなった。
(36)比較例3のように、比較例2に対して、更に珪素粉末の量を増やすと、電極部からの珪素の噴出量が更に多くなり、その結果、電極部中の珪素の量が60体積%未満となり、電気抵抗率が非常に高くなった。
(37)比較例4のように、電極部中に骨材を含まないと、電極部が変形し、電極部の形状を維持することができなかった。
Claims (20)
- 流体の流路となる一方の端面である第一端面から他方の端面である第二端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、最外周に位置する外周壁とを有する筒状のハニカム構造部と、前記ハニカム構造部の側面に配設された一対の電極部とを備え、
前記ハニカム構造部の400℃における電気抵抗率が、1〜200Ωcmであり、
前記一対の電極部のそれぞれが、前記ハニカム構造部のセルの延びる方向に延びる帯状に形成され、
前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記一対の電極部における一方の前記電極部が、前記一対の電極部における他方の前記電極部に対して、前記ハニカム構造部の中心を挟んで反対側に配設され、
前記電極部が、珪素と骨材とを含み、前記電極部に含まれる前記骨材の体積に対する、前記電極部に含まれる前記珪素の体積の比率(珪素/骨材)が、60/40〜80/20であり、
前記電極部に含まれる前記骨材の体積に対する、前記電極部に含まれる前記珪素の体積の比率(珪素/骨材)は、X線回折法により測定したXRDパターンをWPPD法によりフィッティングすることにより求めた値である、ハニカム構造体。 - 前記骨材の平均粒子径が、0.1〜5μmであり、
前記骨材の平均粒子径は、前記電極部の断面を倍率2000倍にて走査型電子顕微鏡で観察し、当該断面の画像中の前記骨材の粒子の最大径を、無作為に20点測定したときにおける、前記断面の5視野の観察結果の相加平均の値である、請求項1に記載のハニカム構造体。 - 前記骨材が、炭化珪素、窒化珪素、ムライト、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を含む材料からなる粒子である、請求項1又は2に記載のハニカム構造体。
- 前記骨材が、炭化珪素からなる粒子と、ムライトからなる粒子とを含み、前記ムライトからなる粒子の体積に対する、前記炭化珪素からなる粒子の体積の比率(炭化珪素/ムライト)が、20/80〜80/20である、請求項3に記載のハニカム構造体。
- 前記電極部が、アルカリ土類金属酸化物、Al2O3、及びSiO2を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 前記アルカリ土類金属酸化物が、MgOである、請求項5に記載のハニカム構造体。
- 前記電極部が、前記珪素と前記骨材との合計体積を100体積部とした場合に、アルカリ土類金属酸化物、Al2O3、及びSiO2を合計で2〜10体積部含む、請求項5又は6に記載のハニカム構造体。
- 前記電極部が、前記電極部に含まれる前記珪素中に、Ni、Co、Fe、Ca、Al、B、及びPからなる群より選択される少なくとも一種の成分を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 前記電極部が、前記珪素中に、前記群より選択される少なくとも一種の前記成分を、前記珪素の原子数に対し、原子数の比率で0.1〜10at%含む、請求項8に記載のハニカム構造体。
- 前記電極部は、前記珪素がn型半導体である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 前記電極部の気孔率が、5〜40%であり、
前記電極部の気孔率は、前記電極部の断面を倍率500倍にて走査型電子顕微鏡で観察して計測した値である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のハニカム構造体。 - 前記電極部の厚さが、50〜300μmである、請求項1〜11のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 前記電極部の表面の少なくとも一部を覆うように配設された表面コート層を、更に備えた、請求項1〜12のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 前記表面コート層が、炭化珪素、窒化珪素、ムライト、及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を含む材料からなる、請求項13に記載のハニカム構造体。
- 前記表面コート層が、アルカリ土類金属酸化物、Al2O3、及びSiO2を更に含む、請求項14に記載のハニカム構造体。
- 前記表面コート層の厚さが、0.5〜50μmである、請求項13〜15のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載のハニカム構造体の製造方法であって、
流体の流路となる一方の端面である第一端面から他方の端面である第二端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁と、最外周に位置する外周壁とを有する筒状のハニカム成形体、又は前記ハニカム成形体を焼成して得たハニカム焼成体の側面の第一の領域及び第二の領域に、電極部形成原料をそれぞれ塗工し、塗工した前記電極部形成原料を乾燥及び焼成して、一対の電極部を形成する電極部形成工程を備え、
前記電極部形成工程は、前記電極部形成原料を、前記ハニカム成形体又は前記ハニカム焼成体の前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記第一領域が、前記第二領域に対して、前記ハニカム成形体又は前記ハニカム焼成体の中心を挟んで反対側に位置するように、塗工するものであり、
前記電極部形成原料は、珪素と骨材とを含み、前記電極部形成原料に含まれる前記骨材の体積に対する、前記電極部形成原料に含まれる前記珪素の体積の比率(珪素/骨材)が、60/40〜80/20である、ハニカム構造体の製造方法。 - 前記電極部形成原料に含まれる前記珪素として、平均粒子径が5〜15μmの珪素粉末を用いる、請求項17に記載のハニカム構造体の製造方法。
- 前記電極部形成原料に含まれる前記珪素が、珪素粉末であり、当該珪素粉末が、珪素含有量が90.0〜99.9at%である、請求項17又は18に記載のハニカム構造体の製造方法。
- 前記第一の領域及び前記第二の領域に塗工した前記電極部形成原料を乾燥させた後、前記電極部形成原料の表面の少なくとも一部に、表面コート層形成原料を塗工する、請求項17〜19のいずれか一項に記載のハニカム構造体の製造方法。
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